Question

4．CaO₂難溶于水，溶于酸生成過氧化氫，在醫(yī)藥上用作殺菌劑、防腐劑等．
Ⅰ．CaO₂制備原理：Ca（OH）₂（s）+H₂O₂（aq）═CaO₂（s）+2H₂O（l）；△H＜0
不同濃度的H₂O₂對(duì)反應(yīng)生成CaO₂產(chǎn)率的影響如表：

H2O2/%	5	10	15	20	25	30
CaO2/%	62.40	63.10	63.20	64.54	62.42	60.40

（1）分析題給信息，解釋H₂O₂濃度大于20%后CaO₂產(chǎn)率反而減小的原因：H₂O₂濃度高，反應(yīng)速率快，反應(yīng)放熱使體系溫度迅速升高，加快H₂O₂發(fā)生分解．
Ⅱ．過氧化鈣中常含有CaO雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可按以下步驟測(cè)定CaO₂含量．
步驟1：準(zhǔn)確稱取0.04～0.05g過氧化鈣樣品，置于250mL的錐形瓶中；
步驟2：分別加入30mL蒸餾水和2mL鹽酸（3mol•L^-1），振蕩使之溶解；
步驟3：向錐形瓶中加入5mL KI溶液（100g•L^-1）；
步驟4：用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液呈淺黃色，然后加入指示劑淀粉溶液，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液繼續(xù)滴定，直至溶液的藍(lán)色恰好消失且半分鐘內(nèi)顏色不變，記錄數(shù)據(jù)；
步驟5：平行測(cè)定3次，計(jì)算試樣中CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI．
（2）過氧化鈣溶解時(shí)選用鹽酸而不選用硫酸溶液的原因是生成微溶的CaSO₄覆蓋在過氧化鈣表面，使結(jié)果不準(zhǔn)確．
（3）加入KI溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O．
（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟4中的內(nèi)容：加入指示劑淀粉溶液；直至溶液的藍(lán)色恰好消失且半分鐘內(nèi)顏色不變．

Answer 1

分析 本題探究的是利用CaO₂制備過氧化氫，并利用滴定原理測(cè)定CaO₂含的純度，涉及滴定操作的實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)，包括指示劑選擇淀粉溶液和滴定終點(diǎn)的判斷，制備過氧化氫時(shí)要關(guān)注它的不穩(wěn)定性，因此要控制溫度，另外還有反應(yīng)原理的分析，相對(duì)較易；
（1）根據(jù)雙氧水不穩(wěn)定及該反應(yīng)為放熱反應(yīng)分析；
（2）硫酸鈣為微溶物，生成的硫酸鈣會(huì)覆蓋在過氧化鈣表明，乙烯測(cè)定結(jié)果；
（3）雙氧水在酸性條件下能夠氧化碘離子，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（4）淀粉遇到碘單質(zhì)顯示藍(lán)色，需要加入淀粉作指示劑；當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)淀粉消失，溶液變?yōu)闊o色，據(jù)此判斷滴定終點(diǎn)．

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)Ca（OH）₂（s）+H₂O₂（aq）=CaO₂+2H₂O（l）△H＜0可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，雙氧水濃度升高，則反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量增大，導(dǎo)致雙氧水分解，所以H₂O₂濃度大于20%后CaO₂產(chǎn)率反而減小，
故答案為：H₂O₂濃度高，反應(yīng)速率快，反應(yīng)放熱使體系溫度迅速升高，加快H₂O₂發(fā)生分解；
（2）若用稀硫酸，稀硫酸與鈣離子反應(yīng)生成微溶物硫酸鈣覆蓋在過氧化鈣表面，使結(jié)果不準(zhǔn)確，所以不能用稀硫酸，可以用稀鹽酸，故答案為：生成微溶的CaSO₄覆蓋在過氧化鈣表面，使結(jié)果不準(zhǔn)確；
（3）加入KI溶液后，雙氧水將碘離子氧化成碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O，故答案為：H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O；
（4）碘單質(zhì)遇到淀粉會(huì)顯示藍(lán)色，當(dāng)用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液呈淺黃色，然后加入淀粉作滴定的指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液繼續(xù)滴定；滴定結(jié)束前溶液為藍(lán)色，反應(yīng)結(jié)束后溶液為無色，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：溶液的藍(lán)色恰好消失且半分鐘內(nèi)顏色不變，故答案為：加入指示劑淀粉溶液；直至溶液的藍(lán)色恰好消失且半分鐘內(nèi)顏色不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)組成、含量的方法，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法，明確中和滴定原理，能夠正確選用指示劑用和滴定終點(diǎn)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>